130t/h循环流化床锅炉给煤机爆炸原因及预防措施

美克化工一期项目动力厂安装3台济锅制造的130t/h循环流化床锅炉，配25MW汽轮发电机组。A#循环流化床锅炉机组于2007年9月投产试运，B#循环流化床锅炉机组于2008年1月投产试运，C#循环流化床锅炉机组于2008年3月投产试运。2011年12月15日，A锅炉3#给煤机在运行过程中突然发生给煤机爆炸，造成给煤机设备损坏及锅炉被迫停炉事故发生。

一、设备概括

1. 锅炉

我厂一期工程为3×130t/h高温高压循环流化床锅炉。该炉设计燃用烟煤，掺烧化工废气，采用循环流化床燃烧方式，通过炉内加石灰石脱硫；锅炉汽水系统采用自然循环、集中下降管结构，过热器采用四级加热，两级减温方式；该炉采用Π型布置，框架支吊架结构，炉膛为膜式水冷壁.尾部设多组蛇形受热面和炉顶包覆管受热面及一二次风空气预热器，燃烧系统由旋风分离器，U型返料器，床下点火等系统组成；锅炉运转层8米，锅炉构架全部为金属结构。

2.煤质特性

锅炉设计煤质为金川煤矿煤种，煤质特性见表二，由表（二）可以看出挥发份逐步上升，目前12月份燃烧所用金川原煤挥发份明显高于之前几个月份，具有易燃易爆特点。表二

3.给煤机系统

3.1设备工作原理

给煤机利用胶带拖动原煤运行，当原煤从煤仓被胶带拖出后，在胶带的带动下，靠自重与胶带之间的摩擦力平稳地向前移动，从而实现连续、均匀地给煤。

在输送胶带的下方，安装有称重托辊、称重桥架、称重传感器，装有称重传感器的称重桥架安装于输送机的纵梁上，称重桥架支承着称重托辊，以检测皮带上的物料重量并产生一个正比于皮带载荷的电信号，送给称重显示仪表。给煤机内部的温度传感器，用于对高温进行在线检测，当机内温度高于设定值时，电控系统将会接收到温度传感器的报警输出信号，并执行电机与闸门的快速关断指令，以闭合通道，截断料流，达到保护系统设备的目的。

3.2设备布置方式

炉前纵向布置。三台给煤机之间的间距为1800mm，给煤机布置在+13.35m层，中间一台给煤机中心线与锅炉中心线一致；煤仓出煤口为三个，尺寸为800×800，口间间距为1800mm，出煤口标高为+16.3m，出煤口预埋有螺栓与给煤机入口落煤管法兰连接；锅炉进煤口为三个，标高+11.8m，尺寸为φ325×10，与给煤机出口落煤管焊接，口间间距为2093mm，中间进煤口中心线与锅炉中心线一致，两侧进煤口与两侧给煤机出口落煤管将有偏转角度，制造商在制作两侧落煤管时要特别注意；煤仓出煤口中心距锅炉进煤口中心距离为8839mm。

二、事故原因分析

1.直接原因

1.1塔什店金川煤矿目前开采的原煤挥发份非常高，具有易燃易爆的特点。

1.2锅炉炉膛内密相区有一水冷壁管焊口沙眼泄漏（泄漏点位于炉膛内3#给煤机抛煤口上部水冷壁管位置），使炉膛3#给煤机跑煤口区域处炉膛正压较以往增大，并造成炉内燃料燃烧不完全并产生大量可燃气体。当3#给煤机出现断煤故障时，大量在炉膛未完全燃烧的高温可燃烟气反窜至3#给煤机内部，形成爆炸所需的部分爆燃气体物质和为爆炸提供了点火源。

1.3给煤机内部因设备结构设计存在问题，易积存煤尘，且无法检查和清除，形成爆燃物质。

1.4 3#给煤机投运时送入的密封风，为爆燃提供助燃空气。

1.5当给煤机内反窜的大量高温烟气与密封风、煤尘充分混合后，引起给煤机内爆炸。

2.间接原因

2.1 3#给煤机前端检查门及两侧边板紧固螺栓销钉强度不足，在爆燃中发生弯曲破坏，导致检查门及边板飞出。

2.2 给煤机系统必要的检测设备不全，满足不了对运行设备温度、风压等参数监视需要。

2.3对燃运挥发份较高的煤种时对给煤机防爆重要性认识不足，在设计上没有考虑安装防爆装置，发生爆燃时无法泄压。

2.4给煤机前端检查门两侧的密封风风量风压设计不足，密封风无法压制炉膛反窜的烟气气流。

三、事故暴露出的问题

1.给煤机箱体上只安装一个仪表保护温度测点，无风压、可燃气体检测装置，监视手段不全；给煤机箱体上没有防爆装置，发生爆炸时无法泄压；给煤机密封风风量、风压均设计不足，给煤机内封闭效果不好，存在炉膛烟气反窜隐患。

2.安全生产管理存在漏洞，对燃运挥发份较高的当地煤种时，锅炉给煤机系统潜在的爆燃隐患认识不足，缺乏经验，未能够制定有针对性的防范措施。

四、给煤机事故防范措施

1.运行方面

1.1为防止给煤机内部部分区域积存煤粉，在易积灰部位可加清扫门或吹扫装置。

1.2加强给煤机内底部清扫装置刮板与箱体两侧的摩擦检查。

1.3给煤机内应装设温度测点、CO气体检测装置及风压表计。

1.4给煤机正常停止时，应完全烧尽给煤机内的燃煤；如果非正常停机，应清除给煤机内的燃煤。

1.5加强对给煤机内温度、断煤信号等运行监督工作，发现断煤及时关闭出料门，防止烟气反窜出现。

1.6运行中检查发现给煤机内有烟气等异常情况，必须立即停止异常给煤机运行，关闭出料门，检查人员不得停留在给煤机密封边板两侧及检查门等位置处，待给煤机内烟气散尽，再靠近检查设备，无异常后启动设备运行。

1.7在锅炉启动前，仪表专业需对给煤机超温报警保护装置进行连锁试验，确认给煤机超温报警后给煤机跳停保护动作是否正常。

2.检修方面

2.1严禁在运行的给煤机上进行焊接或其他明火作业。

2.2给煤机检修前需要将煤仓或给煤机内的煤烧净，避免长时间积存煤粉发生自燃。

2.3锅炉停炉后，应及时清除给煤机箱体内积煤粉。

2.4保证给煤机内底部清扫装置刮板与箱体两侧的间隙满足设计要求，无摩擦现象。（由机修人员在锅炉停炉检修期间相继对给煤机进行检查）

2.5加强给煤机系统检测温度、浓度和压力等装置的检修维护工作，保证温度和压力表指示准确。

2.6循环流化床锅炉，应定期对密封给煤机的严密性进行检查，发现有不严或漏风现象应及时消除，防止炉内高温烟气反窜到给煤机系统造成燃烧或爆炸问题。

3.设备方面

3.1给煤机系统应加装检测温度、浓度和压力等装置，测量装置不全应补齐。（目前仪修于2011年12月22日已将风压表报计划采购中）

3.2给煤机密封风结构应设计合理，可采用风量较大的冷风或惰性气体。（B、C锅炉给煤机氮气风管于2011年12月20日已连接至给煤机密封风管上，可以正常使用，C锅炉给煤机氮气管与氮气母管接头未连接外，计划于2011年12月27日前对接完成）

3.3给煤机危险部位应安装防爆门，并满足挥发份较高煤种的防爆要求。（A、C锅炉六台给煤机中段于2011年12月17日加装防爆门工作完成，B锅炉给煤机待停炉后检修人员改造加装防爆门）。

4.管理方面

4.1加强对运行巡检、检修维护及其它人员的安全教育，提高安全防范能力。

4.2加强对运行巡检、检修维护及其它人员的技术培训，提高分析异常、处理异常的能力。

4.3应根据本厂实际情况对规程进行修改、补充和完善，结合本厂实际情况及其它电厂的问题，加强对锅炉设备的检查、操作、运行监视及异常处理。

4.4运行、检修及其它人员应严格按照锅炉运行规程、设备临时防范措施进行设备启、停及调整操作。